(57)【要約】  本発明は、少なくとも部分的に透明な底面（２３）、感光性物質（５）を受けるための少なくとも部分的に伸張可能な半透過性層（７）、及び半透過性層（７）の下に配置され、かつ感光性物質（５）内に中間層（１１）を形成する相（９）を有する液槽（１３）と、いくつかの領域における光反応性物質（５）を硬化させるための液槽底面（２３）の下に配置された光源（２５）と、半透過性層（７）の上に配置され、かつ構成要素（３）を受けるために持ち上げられたり下げられたりすることができる構築プラットフォーム（３１）と、を含む、構成用要素を構築するためのシステム（１）に関する。本システムはまた、半透過性層（７）から構築プラットフォーム（３１）の方向に延び、構築プラットフォーム（３１）と半透過性層（７）との間の間隙（２０）へと光反応性物質（５）を運ぶために液槽底面（２３）に対して移動することができる駆動体（１５）も備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的に透明な底面（２３）、感光性物質（５）を受けるための少なくとも部分的に伸張可能な半透過性層（７）、及び前記半透過性層（７）の下に配置され、かつ前記感光性物質（５）内に中間層（１１）を形成することができる相（９）を有する液槽（１３）と、
いくつかの領域における光反応性物質（５）を硬化させるための、前記液槽の底面（２３）の下に配置された光源（２５）と、
前記半透過性層（７）の上に配置され、かつ構成要素（３）又は個々の構成要素層（３i）を受けるためにそれに対して持ち上げられたり下げられたりすることができる構築プラットフォーム（３１）と、
を含む、構成要素を構築するためのシステム（１）において、
少なくとも前記半透過性層（７）から前記構築プラットフォーム（３１）の方向に延びる少なくとも１つの駆動体（１５）であって、前記構築プラットフォーム（３１）と前記半透過性層（７）との間の間隙（２０）への誘起流によって前記光反応性物質（５）を運ぶための輸送効果のために、前記液槽の底面（２３）に対して移動することができる少なくとも１つの駆動体（１５）によって特徴付けられる、構成要素を構築するためのシステム（１）。
【請求項２】
前記駆動体（１５）が、幾何学的隆起部（１５）の形態で存在することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記幾何学的隆起部（１５）の高さ及び／又は形状が調整可能であることを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記半透過性層（７）が、前記半透過性層（７）の下に配置された前記相（９）との相互作用によって前記光反応性物質（５）内に中間層又は相（１１）を形成することを特徴とし、ここにおいて、多相システムが形成され、前記半透過性層（７）が少なくとも部分的に伸張される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
幾何学的隆起部（１５）が、押圧要素（３９）によって形成されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
どの凝集状態及び密度も有することができる前記相（９）が、少なくとも部分的に透明であり、中間相（１１）を形成するように前記半透過性層（７）と相互作用することができることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記中間層又は相（１１）が前記構成要素に対して可動であることを特徴とする、請求項４乃至６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記中間層（１１）が少なくとも実質的に固定であることを特徴とする、請求項４乃至６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記半透過性層が前記光反応性物質（５）の輸送のために撓み可能であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記駆動体（１５）が、前記光源（２５）と共に同時に移動することができることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記駆動体（１５）が少なくとも部分的に透明であることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記駆動体（１５）が一体に作られることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記駆動体（１５）が、前記光反応性物質（５）の輸送のために棒状に形成されていることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記半透過性層（７）が可撓性があり、好ましくはホイルによって形成されていることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記半透過性層（７）が前記液槽（１３）を通して移動することができ、好ましくは、そうする際に、伸張されて固定されることができることを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、層ごとに３次元物体を連続的及び／又は不連続的に構築するための光造形システムに関する。
【０００２】
より正確には、本発明は、少なくとも部分的に透明な底面を有する液槽、感光性物質を受けるための少なくとも部分的に伸張可能な半透過性層、及び半透過性層の下に配置され、かつ感光性物質内に中間層を形成することができる相を含む構成要素と、いくつかの領域における光反応性物質を硬化させるための液槽底面の下に配置された光源と、半透過性層の上に配置され、かつ構成要素又は個々の構成要素層を受けるためにそれに対して持ち上げられたり下げられたりすることができる構築プラットフォームと、を構築するためのシステムに関する。
【０００３】
少なくとも一方向に液槽の下で可動である少なくとも１つの光源が、化学的に不活性な相、すなわち、光に対して感応性のない相及び／又は中間相を通したそれぞれの光感応性物質の制御された硬化のために設けられる。
【０００４】
この点について、本目的は、半透過性層を使用することによって連続的又は不連続的に―部分層の現在の幾何学的形状に依存して―３次元オブジェクトを生成することだけでなく、このようなシステム又は液槽に一体化されることになる３次元物体も生成することである。
【０００５】
層ごとに硬化される、例えばフォトレジンのような、光硬化性物質による３次元（３Ｄ）物体の生成は、ここにおいて、断面情報は、マスク投影法によって又はレーザ光源によって生成されるが、例えば３Ｄプリンティング、積層造形、又はラピッドプロトタイピングといった、あらゆる名称で知られている。連続プリンティングプロセスを可能にする一般の製造機械では、断面又は層の露光のために、画素制御のＤＬＰレーザ、ＭＥＭＳレーザ、又は制御可能なレーザが主に使用される。この点について、露光によって固体層が液体の感光性物質から生成される。この固体層は、支持体に接着しており、支持体を持ち上げることによって基準面から外される又は分離される。よって、感光性物質から３次元物体が連続して形成される。
【背景技術】
【０００６】
先行技術から、異なるように形成された基準面の剥離手順中の光造形プロセスにおける引き剥がす力又は分離力を説明し、連続プリンティングプロセスを開示する解決法が知られている。下方からの露光を提供するシステムにおいて、例えば独国特許出願公開第１０２０１３２１５０４０号明細書を参照すると、最大の課題の１つは、ちょうど生成された構成要素層を、構成要素を破壊することなく分離又は外すこと、及び新たな感光液が構成要素層と基準面との間の間隙に流れ込むことを可能にすることである。確実な分離を可能とするように液槽の底面プレートから構成要素が切り離されるとき、これは構築プロセスの速度に悪影響となる。例えばカナダ国特許出願公開第２０５４２７６号明細書のような文献では、液槽底面から構成要素層を分離するための様々な方法が説明されており、この点に関して、例えばシリコン層、剥離ホイル、及び同様のものが使用される。しかしながら、この方法によって、いずれの連続プロセスも許されないので、それらはオブジェクトについての構築時間を増大させる。しかしながら、この点について、戻りストロークの高さ及び待機時間の導入によって、新たな光反応性物質がそこに流れ込み続けることができる可能性が与えられるので、ほとんどのサイズの構成要素面が生成されることができる。
【０００７】
最近の文献では、例えば多相システムを使用することによって連続的な構築プロセスを容易にすることができるシステムを見ることができる。この点について、小さい戻りストロークのみが連続的に行われることになる。これにより、光反応性物質が流れるために形成される間隙の高さは、所望の層の厚みの大きさの順序の範囲内にある。特に、構成要素面が大きい場合、これは、新たな感光液の間隙への輸送が不十分になることをもたらす。多相システムが使用されるとき、境界面も不安定であり、波形又は波状形状又は同様のものの形成が生じる場合もある。
【０００８】
このような技法についての１つの例は、米国特許第４,９９６,０１０号明細書に説明されている。そこでは、光に感応性のない物質も光反応性物質の下の層として配設された、感光液を受けるための液槽が設けられている。露光は、光に感応性のない層を通して下方から実行され、層の硬化は、２層の相境界において起きる。このような配置の利点は、ちょうど硬化された層の剥離に必要とされる必要な力の最小化にある。
【０００９】
国際公開第２０１５／１６４２３４号は、いくつかの不混和性化学相を有するシステムを示しており、ここにおいて、感光性層は非反応性キャリア相の上に配置される。この配置はまた、３次元オブジェクトの連続生成のために使用される。この点に関して、下部相は、その上の層として配設された光感応性物質よりも高い密度を有さなければならない。
【００１０】
独国特許出願公開第１０２０１３１０２３７７号明細書には、相境界を水平にするために構成要素が相境界に沿って移動する、更なる多相システムが開示されている。この構成要素は、両方の相と直接接触しており、構成要素の断面に依存している相間の相互作用を補正することができる。しかしながら、この配置は、動作中の取扱いに関して欠点を有する。また、構成要素が相境界に沿って移動することができる速度は、流動効果によって制限される。
【００１１】
欧州特許出願公開第２５０５３４１号明細書は、光重合可能材料でできているオブジェクトの層状構築のための技法を開示しており、ここにおいて、細長い要素、特にロッド又はワイヤが、光重合可能材料を通して移動する。この要素は、混合機能のみを有する。
【００１２】
既知の技法は、特に、構成要素の不連続生成の場合に、幾何学的層情報に依存してキャリア相にインデンテーションパッドが製造され、それは、構成要素の歪み又は蓄積欠陥につながる。下部キャリア相もまた、その上の層として配設された感光性物質よりも高い密度を有さなければならない。更に、不連続動作では、プロセス速度は、相境界に沿って可動である構成要素によって制限される。また、相境界に沿って移動する構成要素が成る材料は、両方の相の化学的特性（腐食）によって制限される。更に、構成要素及び液槽の洗浄は非常に高価である。２相の直接接触の場合プロセスの安定性は、例えば、硬化された構成要素層の中のキャリア相の封入、及び断面に依存する構成要素の品質といった、全プロセス時間中の望ましくない効果につながる。
【発明の概要】
【００１３】
本発明は、初めに述べたようなシステムを作り出す目的を有し、ここにおいて、上記の欠点が解消され、より容易かつ迅速、正確で、連続的及び／又は不連続的並びに経済的な３次元物体の生成が、層の厚みが薄く、露光面積が大きい場合にも容易にされる。特に、最後に形成された層の持ち上げによって生じる間隙へと新たな感光性物質を輸送する課題が解決されなければならず、この点に関して、本システムは、連続プロセスと不連続プロセスとを任意に変更することができるべきであり、ここにおいて、本システムの利潤性の増大もまた達成されるべきである。
【００１４】
それゆえ、初めに述べたような本発明のシステムは、少なくとも半透過性層から構築プラットフォームの方向に延び、構築プラットフォームと半透過性層との間の間隙へと誘起流によって光反応性物質を運ぶための輸送効果のために液槽底面に対して移動することができる少なくとも１つの駆動体によって特徴付けられる。
【００１５】
有利な実施形態又は更なる発展形態が、従属請求項に示される。
【００１６】
本光造形システムでは、（例えば、ホイルのような）半透過性層が設けられ、これは、化学相―半透過性層の下に位置し、使用される相（気相又は液相）に依存して異なる凝集状態で存在することができる―が、半透過性層の上に配置された感光性層と相互作用するために半透過性層を通して拡散することができることを容易にする。その際、例えば、酸素阻害によって感光性物質内に薄い層が形成され、この薄い層は、残りの感光性物質のそれとは異なる光反応性を有する。
【００１７】
半透過性層によって輸送能力も作り出され、その結果、新たな光反応性物質が半透過性層と最後に形成された構成要素層との間に形成された間隙へと運ばれることができる。これは、特に、半透過性層の幾何学的な駆動体の成形によって可能にされ、ここにおいて、この成形は、ホイルそれ自体、半透過性層に設けられた少なくとも１つの幾何学的隆起部、半透過性層の下又は上に配置された可動要素、若しくは例えば振動又は真空によるホイルの制御された変形によって、実現することができる。所望の輸送効果はまた、本明細書で説明される駆動体形成の組合せによっても行われることができる。光反応液の輸送は、例えば、半透過性層の相対運動又は可動の出っ張りによって容易にされることができる。好ましくは、半透過性層は伸張状態にあり、平滑で均一な構成要素面が製造されることができることを保証する。
【００１８】
半透過性層が液槽の底面を直接形成することができるか、又は追加の少なくとも部分的に透明な底面が設けられることができる。液槽は、少なくとも１つの光反応性物質と光反応性のない少なくとも部分的に透明な相とを受けること、及び／又は相互作用のために使用される。特に、半透過性層は液槽内に位置しているか、又はこの層の大部分が感光液と接触している。半透過性層の少なくとも１つの側面は、化学物質と少なくとも部分的に接触することができ、好ましくは、半透過性層の両側が異なる化学相と接触する。
【００１９】
液槽は、半透過性層が通る開口部を備えることができ、ここにおいて、開口部は、実質的にいずれの光反応性物質も他の液体若しくは気体も出てこられないように形成される。この配置は、液槽及び／又は構成要素層に対する半透過性層の移動を可能にし、ここにおいて、駆動装置（又はその部分）は、光反応性物質又は同様のものと接触しておらず、液槽配置の外側にも設けられることができる。液槽は、異なる相が半透過性層と相互作用できることと、半透過性層の移動―同時に相互作用（拡散）を伴う―が、簡単でコンパクトに、かつモジュール方式で促進されることとを容易にする、いくつかのチャンバ又は領域を有することができる。
【００２０】
光反応性物質中の光化学的に不活性な中間層の形成のための半透過性層の富化又は拡散が、半透過性層が光硬化性物質と接触している領域の外側でも、特に好ましくは、半透過性層が感光性物質と接触している領域において、実行されることができる。
【００２１】
半透過性層によって又は半透過性層を通して、幾何学的形状もまた作り出されることができ、これは、例えば構成要素の層の厚み以下の領域に位置する幾何学的な駆動体の隆起部を作り出すが、既に述べたように、光反応性物質のための輸送可能性を与えるように形成される。好ましくは、幾何学的隆起部は、例えば、層の厚み、輸送速度、光反応性物質の粘度、及び同様のもののようなプロセスパラメータに起因する最適な高さに、制御ユニットによって自動的に調整されることができる。これにより、光反応性物質の効率的かつインテリジェントな運搬が容易にされ、ここにおいて、光反応性物質はペースト状である場合もある。
【００２２】
この点に関して、感光性物質の輸送を確実にすることは、幾何学的隆起部の少なくとも１回の完全な横断又は通過によって、説明される各変形例において行われることができる。
【００２３】
以下では、図面に表された好ましい実施形態により本発明が更に詳細に説明されるが、本発明はこれに限定されるわけではない。図面には、以下が示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図式化したシステムの図。
【図１ａ】このシステムの細部の図。
【図１ｂ】細部の図についての光反応性物質の輸送のための幾何学的な駆動体の隆起部の可能な実施形態の図。
【図２ａ−２ｄ】更なる理解のために関連部分に限定された、方法の異なる段階ａ）乃至ｄ）を例示する、概略的な部分図による図１のシステムの機能の図。
【図３ａ−３ｄ】異なる段階におけるシステムの第２の実施形態の機能の図。
【図３ａ−２】図３ａの部分的な細部の図。
【図４】第１の実施形態だけでなく第２の実施形態においても更に実現されることができる、変更された輸送隆起部を有する、本発明の更なる実例的な実施形態の図。
【図５】本発明の各実施形態で使用されることができるが、図４に関連して変更された実例的な実施形態の図。
【図６】輸送要素がシステムの一部である本発明の可能な変形例の図。
【図７】可動の光源が設けられ、輸送要素が光の放射に対して透明であるように設計された、本発明の更に別の実施形態の図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、いわゆる「ラピッドプロトタイピング」によって３次元構成要素又は物体３を生成、すなわち構築するためのシステム１を示している。物体３は、光反応性物質５から非連続的又は連続的に個々の層３iから作り出されることができ、ここにおいて、ｉ＝１、２、３．．．である。光反応性物質５は、光、例えばＵＶ光を伴う放射によって硬化されることができる。この点に関して、「光」という用語の下では、それぞれの物質５を硬化させるのに好適である各種の電磁放射と理解されるべきである。光反応性物質５は、例えば、実質的に「液体」であり、ここにおいて、この用語の下では、任意の粘度を有するペースト状の粘稠度もまた理解される。
【００２６】
光反応性物質５は、半透過性層又はプライ７と少なくとも部分的に接触しており、それは次に、第２の相９と少なくとも部分的に接触している。ここで、「相」という用語の下では、どの凝集状態の化学化合物、すなわち、任意の粘稠度を有する例えば水又はシリコンオイルなどの液体以外では、例えば酸素、空気などの気体とも理解され、これらは光反応性物質５の硬化のために放射に対して少なくとも部分的に透明であるか又は半透明である。
【００２７】
半透過性層７は、相９に対して少なくとも部分的に透過性があり、この点について、例えば酸素の拡散によって、この相９との相互作用状態になり、光反応性物質５における中間相１１の形成につながり、それは、少なくとも限られた反応性を有するか、又はそれ以上全く反応性がなくなるので、入射放射によって硬化されない。半透過性層７は、中間相―光反応性物質５内の層７を通した相９（例えば、空気）の拡散によって形成される―が、その上に位置する、光造形プロセスのための基準面を形成する。この点に関して、半透過性層７は、光反応性物質５の液体マスによる下部化学相９の変形／変位又はインデンテーションパッドの形成を防止する程度に少なくとも伸張されるので、例えば半透過性層７（基準面）の垂みによる不正確さの形成を防止する。半透過性層７はまた、光反応性物質５の硬化に必要とされる放射に対して少なくとも部分的に透過性があるか又は透明であり、それは、例えば透明のホイルによって形成されることができる。半透過性層７はまた、最後に形成された構成要素層３i-1と半透過性層７との間の新たな光反応性物質５の輸送を確実にする又は保証するために、若しくは新たな中間相１１の提供のために設けられることができる。中間相１１の形成のために相９を用いた半透過性層７の富化は、光反応性物質５との接触がないときにも行われることができる。これは、例えば、液槽１３又は構成要素３に対する少なくとも部分的に伸張された半透過性層７の相対運動によって行われることができる。
【００２８】
半透過性層７は、幾何学的隆起部、一般に駆動体１５を有し、これは、光反応液５の輸送を支持する。半透過性層７を伸張させる又は受けることができる、例えば２つのローラ１７によって、半透過性層７の伸張及び／又は調整が機械制御装置又は制御ユニット１９によって回転方向を予め設定することによって可能にされる。図１及び図２ａ乃至図２ｄの両方向矢印を参照されたい。密封要素２１によって、液槽１３から物質が出てくることが防止され、また、出ていくときに半透過性層７を剥がすことも容易にされる。
【００２９】
気相９以外に、液相９の使用も可能であり、液槽１３は透明な底面プレート２３を有し、その下に光反応性物質５の硬化のために必要とされる放射を提供する、可動かつ制御可能な光源２５が位置する。光源２５は、例えば、放射源としてのＤＬＰチップ及びＬＥＤによって、画素が正確な方式でそれぞれの構成要素の断面を露光することができる、デジタルマスク投影デバイスであることができる。
【００３０】
図１に表されているシステムでは、相９は、導管２７’によってポンプユニット２７を介していつでも液槽１３へと運ばれることができる。この点に関して、ポンプユニット２７は、例えば、相９の体積流量の時間変化によって半透過性層７の振動を容易にすることができるように設計されることができ、その結果、このように引き起こされた半透過性層７の振動によって、光反応性物質５についての（更なる）輸送効果をもたらす。相９の振動は、例えば図１ａに略図があるように、例えば、導管２７’内又はポンプユニット２７内の薄膜２７”によっても行われることができる。
【００３１】
支持要素２９（図１参照）に載っている又はその一部である液槽１３の上方には、例えばフレーム３５によってシステム１に接続され、及び形成された構成要素層３1、３2、等を保持することができる駆動装置３３に結合された構築プラットフォーム３１が配置されており、これは、液槽１３に対して持ち上げられたり下げられたりすることができる。その機能範囲内で、制御ユニット１９は、例えば、構築プラットフォーム３１の上げ下げ、パワールーム（power room）３７内の光源２５の移動及び光源２５によるエネルギー入力の制御、半透過性層７の伸張及び移動等のような、様々な制御及び調節タスクを可能にする。
【００３２】
構築プラットフォーム３１は、構成要素層３iの接着のために平坦面を提供するように実質的に設計され、この点に関して、構築プラットフォーム３１はまた、物質５又は（最上の）構成要素層（単数又は複数）の接着を助け、同時に光反応性物質５の変位を最小にする幾何学的形状又は構造も備えることができる。
【００３３】
構築プラットフォーム３１が光反応性物質５の中に浸漬され、中間相１１の上及び／又は半透過性層７の上に層の厚みの値（例えば、１００マイクロメートル）の分だけ配置されたとき、光源２５が、―好ましくは制御ユニット１９を介して自動的に―起動される。構築プラットフォーム３１は、上方に連続的に移動することができ、それは、構成要素３の断面積に依存する連続的な構築プロセスが容易にされる方式で制御装置１９によって光源２５に結合される。構成要素３の断面が、連続的な構築プロセスに不利なサイズ又は面積を有する場合、このことは層データから制御装置１９によって認識及び理解され、非連続な構築プロセスが開始されることになり、ここにおいて、半透過性層７は、光反応性物質５の輸送を確実にするために移動する。制御装置１９は、例えば、いくつかの画素ベースの画像の形態で提示された、層３iの既知の断面データから断面積を決定することができる。これは、例えば、物体又は構成要素３の断面が生成されるのに必要とされる画素（例えば、白黒画像における白画素）を数えることによって達成される。
【００３４】
光源２５は、例えば、全面積領域をすべて一度に露光することが可能である、例えばＤＬＰプロジェクタのような画素制御された光源を使用することによって、連続的な構築プロセスを可能にするように適応される。これにより、所望の構成要素層３iは、光反応性物質５の固化によって、領域的かつ選択的に形成されることになる。
【００３５】
光反応性物質５の―水平―輸送に有利である幾何学的隆起部又は駆動体１５は、半透過性層７の材料とは別の材料からも成ることができ、一部又はいくつかの部分で構築されることができる。少なくとも１つの、例えば棒状の幾何学的駆動体隆起部１５はまた、図１に示されている三角形の形状とは異なる形状も有することができる。例えば、隆起部１５はまた、必要な場合、矩形断面、又は図１ｂに表されているように、いくつかの幾何学的隆起部１５1、１５2、１５3、．．．や、１５iとして組み合わせることができるそれらも有することができ、直列に接続されることができ、いくつかの部分で及び／又は段階的に実装されることができる。好ましくは、幾何学的隆起部１５i又は１５を生成するための基礎として、様々な幾何学的基本形状も採用されることができる。
【００３６】
液槽１３の底面２３はそれ自体が、相９（例えば、酸素）に対して一定の透過性を有することができ、その結果、中間相１１の形成を支持し、ここにおいて、同時に半透過性層７の破損の場合の保護機能が促進される。
【００３７】
図２ａ乃至図２ｄは、図１にしたがって既に説明されたシステムによる変形例又は異なる方法段階を部分的に示している。図２ａでは、システム１は、最後に形成された層３iが、新たに形成されることになる層の厚みの値だけ持ち上げられた位置にある。構成要素３は、作り出された間隙２０への光反応性物質５の活性輸送がないと、断面がこれ以上製造されることができない。図２ｂによれば、液槽１３に対する、半透過性層７、幾何学的駆動体隆起部１５、及び中間相１１の移動によって、新たな光反応性物質５を間隙２０へと運ぶ流れが誘起される。この方法段階は、少なくとも１回実行されることになる。
【００３８】
図２ｃでは、輸送プロセスは既に完了しており、間隙２０は光反応性物質５で完全に満たされており、次の構成要素層３iの形成をもたらすことになる新たな露光プロセスが実行されることができる。
【００３９】
図２ｄにおいて、完成した構成要素層３iが表されており、これに続いて、所望の層の厚みだけ構築プラットフォーム３１による構成要素３の持ち上げが実行され、プロセスが再び開始する。
【００４０】
図３ａ乃至図３ｃは、半透過性層７（例えば、ホイル）が、例えば液槽チャンバ４１内に半透過性層７の下に配置されることができる駆動体押圧要素３９によって内部に伸張されて変形することになるシステムの実施形態を示しており、ここにおいて、押圧要素３９は、相９内を少なくとも一方向に移動することができ、幾何学的な押圧要素の隆起部１５の形成により、光反応性物質５の水平輸送を容易にすることができることになる。これは、例えば、図３ａに概略的に表されているように、例えば磁気結合４７を介して押圧要素３９をリニア軸４３に結合するレセプタクル４５を有するモータ駆動のリニア駆動装置４３によって行われ、ここにおいて、制御ユニット１９によって制御が実行される。この点について、押圧要素３９は、チャンバ４１内又はその外側のいずれかで誘導されることができ、半透過性層７の幾何学的隆起部１５に影響を与えるために高さに関して調節されることができ（更に図６参照）、好ましくは、少なくとも１つのこのような押圧要素３９が設けられている。押圧要素３９は、例えば、少なくとも任意の棒状の断面の幾何学的外形（例えば、円形、長方形、Ｕ字形状、等）を有する、実質的に棒状の形態を有する。その結果、幾何学的隆起部１５の調整によって、異なる層の厚みも実現され、新たな光反応性物質５の運搬を容易にすることができる。この点について、幾何学的隆起部１５は、押圧要素３９における半透過性層７の直接的又は間接的な当接によって生成され、特に弾性の中間層３９’が、依然として半透過性層７と押圧要素３９との間に配置されることができる（図３ａ’参照）。好ましくは、幾何学的隆起部１５は、押圧要素３９の多部構造によって形成され、例えばいくつかの押圧要素の位置（例えば互いに対する角度及び距離）によって影響を受ける。例えば、２つの実質的に矩形で棒状の押圧要素は、半透過性層７の下に互いに対してある距離及び角度で配置されることができ、押圧要素の距離によって、幾何学的隆起部１５の幅に影響を与えることができ、棒状の押圧要素の角度によって、幾何学的隆起部１５の高さに影響を与えることができ、例えば傾斜形状の幾何学的隆起部が得られる。移動方向に依存して、押圧要素の角度を変更することによって、例えば幾何学的隆起部の向きが調整されることができる。
【００４１】
図３ａ乃至図３ｄは、半透過性層７の幾何学的隆起部１５を生成するために、押圧要素３９を使用するシステムの実例的な設計の連続したプロセス段階を示しており、押圧要素３９は、半透過性層７の下に配置され、それに対して移動することができ、物体３の下の間隙２０への光反応性物質５についての輸送効果を促進する。半透過性層７は、少なくとも部分的に液槽１３内の配置によって伸張され、押圧要素３９は、幾何学的形状及び高さによる半透過性層７の伸張を支持することができる。
【００４２】
図３ｂに示されているように、押圧要素３９の移動によって、又は幾何学的隆起部１５の移動によって、実質的に固定の中間相１１における輸送効果が達成される。図３ｃでは、輸送プロセスは既に完了しており、露光プロセスが開始され、図３ｄに表されているように、新たな構成要素層３iが形成される。図３ｄに表されているようなプロセス段階の後、ちょうど生成された構成要素層３iの、液槽１３に対する持ち上げが実行され、説明されたプロセスが再度繰り返されることになる。
【００４３】
図４は、図３ａ及び図３ｃに示されているシステムの変更された実施形態を示しており、ここにおいて、半透過性層７の下に（追加の）透明底面２３がなく、これにより、相９（例えば空気又は酸素）のより簡単な拡散が促進され、ここにおいて、同時に、幾何学的隆起部１５が、ここでは、より詳細には示されていないが誘導要素内を、部分的に開いた底面（図３ｄの２３）にわたってスライドする押圧要素３９によって半透過性層７に形成される。
【００４４】
図５は、更なる変形例を示しており、ここにおいて、例えば下部チャンバ４１の側面に、そこを通って相９（例えば酸素又は空気）が流入及び流出することができる開口部４９が配置されており、ここにおいて、透明底面２３は、半透過性である必要はなく、押圧要素３９は、チャンバ４１内を誘導される。この点について、押圧要素３９は、例えば図３ａに表されるように、磁気結合によって駆動装置に結合されることができる。
【００４５】
更なる実施形態では、駆動は、例えば底面プレート２３のスリット（図示せず）を通した押圧要素３９の直接的な機械的結合によって、又は底面プレート２３を省くことによって（図６参照）実行されることができる。
【００４６】
図６に表されているように、液槽１３―持ち上げられた位置で示されている―は、いくつかの部分によって構築されることもでき、押圧要素３９は既にシステム１の一部であることができる。押圧要素３９は、例えば、パワールーム３７に配置され、例えばリニアユニット４３と結合された、追加の駆動装置４４によって高さに関して調整されることができる。液槽１３を支持要素２９の上へと置くことによって半透過性層７が変形することになり、これは、図５にあるものとほぼ同様の幾何学的隆起部１５の形成につながる。
【００４７】
更なる変形例が図７に示されている。ここで、―透明の―押圧要素３９は、例えば、押圧要素３９の移動と同時でも露光が実行されることができるように光源２５に結合され、連続的な露光が行われ、ここにおいて更に、光源２５より前に押圧要素３９を動かすことが可能である（その結果、ここでは光源は、押圧要素を通してではなく、並列に及びそれに対するオフセット状態で露光を実行することになる）。この点について、光源２５によって生成される断面情報は、例えば、デジタル画素ベースのマスクによって、又は（例えば、ガルバノスキャナ、又は回転ポリゴンミラーホイールを有するレーザスキャナのような）レーザスキャナによって、押圧要素３９の位置及び経路送り速度並びにこれに対応する断面情報にしたがって変更されることになる。このような同時露光法は、それ自体が「スクローリング」という用語で知られている。この点について、現在の部分断面の露光のためのそれぞれの情報は、既知の断面情報全体に基づいて制御ユニット１９によって提供され、押圧要素３９の位置及び経路送り速度は、光源２５に応じて調整されることになる。押圧要素９は、好ましくは、光源２５によって生成される放射に対して少なくとも部分的に透過性があるか又は透明である材料からできている。この点について、露光が押圧要素３９の幾何学的外形によって良い影響を受けられることが特に好ましい。
【００４８】
言うまでもなく、本発明は、表された実施形態および記載された実施形態に限定されるものではなく、むしろ、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内に入るすべての変形、修正、及び組合せを含む。
【図１】
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【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３ａ】
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【図３ａ−２】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月4日(2018.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的に透明な底面（２３）、感光性物質（５）を受けるための少なくとも部分的に伸張可能な半透過性層（７）、及び前記半透過性層（７）の下に配置され、かつ前記感光性物質（５）内に中間層（１１）を形成することができる相（９）を有する液槽（１３）と、
いくつかの領域における光反応性物質（５）を硬化させるための、前記液槽の底面（２３）の下に配置された光源（２５）と、
前記半透過性層（７）の上に配置され、かつ構成要素（３）又は個々の構成要素層（３i）を受けるためにそれに対して持ち上げられたり下げられたりすることができる構築プラットフォーム（３１）と、を含む、構成要素を構築するためのシステム（１）において、
前記半透過性層（７）は、幾何学的隆起部（１５）の形態の少なくとも１つの駆動体（１５）を備え、
前記駆動体（１５）は、少なくとも前記半透過性層（７）から前記構築プラットフォーム（３１）の方向に延び、前記構築プラットフォーム（３１）と前記半透過性層（７）との間の間隙（２０）への誘起流によって前記光反応性物質（５）を運ぶための輸送効果のために、前記液槽の底面（２３）に対して移動することができることを特徴とする、構成要素を構築するためのシステム（１）。
【請求項２】
前記幾何学的隆起部（１５）の高さ及び／又は形状が調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記半透過性層（７）が、前記半透過性層（７）の下に配置された前記相（９）との相互作用によって前記光反応性物質（５）内に中間層又は相（１１）を形成することを特徴とし、ここにおいて、多相システムが形成され、前記半透過性層（７）が少なくとも部分的に伸張される、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
幾何学的隆起部（１５）が、押圧要素（３９）によって形成されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
どの凝集状態及び密度も有することができる前記相（９）が、少なくとも部分的に透明であり、中間相（１１）を形成するように前記半透過性層（７）と相互作用することができることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記中間層又は相（１１）が前記構成要素に対して可動であることを特徴とする、請求項３乃至５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記中間層（１１）が少なくとも実質的に固定であることを特徴とする、請求項３乃至５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記半透過性層が前記光反応性物質（５）の輸送のために撓み可能であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記駆動体（１５）が、前記光源（２５）と共に同時に移動することができることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記駆動体（１５）が少なくとも部分的に透明であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記駆動体（１５）が一体に作られることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記駆動体（１５）が、前記光反応性物質（５）の輸送のために棒状に形成されていることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記半透過性層（７）が可撓性があり、好ましくはホイルによって形成されていることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記半透過性層（７）が前記液槽（１３）を通して移動することができ、好ましくは、そうする際に、伸張されて固定されることができることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
言うまでもなく、本発明は、表された実施形態および記載された実施形態に限定されるものではなく、むしろ、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内に入るすべての変形、修正、及び組合せを含む。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
［１］  少なくとも部分的に透明な底面（２３）、感光性物質（５）を受けるための少なくとも部分的に伸張可能な半透過性層（７）、及び前記半透過性層（７）の下に配置され、かつ前記感光性物質（５）内に中間層（１１）を形成することができる相（９）を有する液槽（１３）と、
いくつかの領域における光反応性物質（５）を硬化させるための、前記液槽の底面（２３）の下に配置された光源（２５）と、
前記半透過性層（７）の上に配置され、かつ構成要素（３）又は個々の構成要素層（３i）を受けるためにそれに対して持ち上げられたり下げられたりすることができる構築プラットフォーム（３１）と、を含む、構成要素を構築するためのシステム（１）において、
少なくとも前記半透過性層（７）から前記構築プラットフォーム（３１）の方向に延びる少なくとも１つの駆動体（１５）であって、前記構築プラットフォーム（３１）と前記半透過性層（７）との間の間隙（２０）への誘起流によって前記光反応性物質（５）を運ぶための輸送効果のために、前記液槽の底面（２３）に対して移動することができる少なくとも１つの駆動体（１５）によって特徴付けられる、構成要素を構築するためのシステム（１）。
［２］  前記駆動体（１５）が、幾何学的隆起部（１５）の形態で存在することを特徴とする、［１］に記載のシステム。
［３］  前記幾何学的隆起部（１５）の高さ及び／又は形状が調整可能であることを特徴とする、［２］に記載のシステム。
［４］  前記半透過性層（７）が、前記半透過性層（７）の下に配置された前記相（９）との相互作用によって前記光反応性物質（５）内に中間層又は相（１１）を形成することを特徴とし、ここにおいて、多相システムが形成され、前記半透過性層（７）が少なくとも部分的に伸張される、［１］乃至［３］のいずれか一項に記載のシステム。
［５］  幾何学的隆起部（１５）が、押圧要素（３９）によって形成されることを特徴とする、［１］乃至［４］のいずれか一項に記載のシステム。
［６］  どの凝集状態及び密度も有することができる前記相（９）が、少なくとも部分的に透明であり、中間相（１１）を形成するように前記半透過性層（７）と相互作用することができることを特徴とする、［１］乃至［５］のいずれか一項に記載のシステム。
［７］  前記中間層又は相（１１）が前記構成要素に対して可動であることを特徴とする、［４］乃至［６］のいずれか一項に記載のシステム。
［８］  前記中間層（１１）が少なくとも実質的に固定であることを特徴とする、［４］乃至［６］のいずれか一項に記載のシステム。
［９］  前記半透過性層が前記光反応性物質（５）の輸送のために撓み可能であることを特徴とする、［１］乃至［７］のいずれか一項に記載のシステム。
［１０］  前記駆動体（１５）が、前記光源（２５）と共に同時に移動することができることを特徴とする、［１］乃至［９］のいずれか一項に記載のシステム。
［１１］  前記駆動体（１５）が少なくとも部分的に透明であることを特徴とする、［１］乃至［１０］のいずれか一項に記載のシステム。
［１２］  前記駆動体（１５）が一体に作られることを特徴とする、［１］乃至［１１］のいずれか一項に記載のシステム。
［１３］  前記駆動体（１５）が、前記光反応性物質（５）の輸送のために棒状に形成されていることを特徴とする、［１］乃至［１２］のいずれか一項に記載のシステム。
［１４］  前記半透過性層（７）が可撓性があり、好ましくはホイルによって形成されていることを特徴とする、［１］乃至［１３］のいずれか一項に記載のシステム。
［１５］  前記半透過性層（７）が前記液槽（１３）を通して移動することができ、好ましくは、そうする際に、伸張されて固定されることができることを特徴とする、［１］乃至［１４］のいずれか一項に記載のシステム。
【国際調査報告】
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